Миниатюрная гиперспектральная камера

Поскольку обычные камеры обрабатывают свет видимого диапазона, то снимки, которые они производят, максимально приближены к тому, что мы видим нашими собственными глазами. Но существует и особый класс камер, называемых гиперспектральными камерами, которые обрабатывают свет в более широком диапазоне спектра, показывая нам вещи, которые невозможно увидеть невооруженным глазом.

До последнего времени такие камеры были достаточно громоздки, дороги, и их применение могли позволить себе только ученые, военные и медики. Однако, такая ситуация скоро изменится поскольку исследователи из Вашингтонского университета и компании Microsoft Research разработали и изготовили образцы миниатюрной и недорогой гиперспектральной камеры потребительского класса, которая может быть встроена в смартфон или портативный компьютер.

Эта камера, получившая незамысловатое название HyperCam, излучает и улавливает отраженный свет в 17 различных диапазонах длин волн света, охватывая видимую область электромагнитного спектра полностью и захватывая почти инфракрасную область. После произведения снимка, процессор камеры производит сравнение обычного RGB-снимка объекта и снимка в расширенном диапазоне, выявляя те особенности, которые невидимы человеческому глазу. И результат такой обработки проявляется в виде конечного сложного изображения, генерируемого этой камерой.

Так какие же вещи может показать нам гиперспектральная съемка? К примеру, камера может увидеть рисунок кровеносных сосудов под слоем кожи или определить степень зрелости фруктов. Во время тестирования камера HyperCam смогла идентифицировать 25 людей с точностью в 99 процентов по рисунку их кровеносных сосудов. А степень зрелости 10 типов фруктов была определена с 94-процентной точностью. Подобные вычисления, основанные на снимках, сделанных обычной камерой, могут обеспечить точность максимум в 62 процента.

Реализация технологий гиперспектральной съемки в виде отдельной цифровой камеры может стоить порядка 800 американских долларов при условии их массового производства. Однако, сама камера, которую можно встроить в смартфон или компьютер, может обойтись в сумму порядка 50 долларов. Но прежде, чем это станет возможным, потребуется дополнительная миниатюризация ее конструкции и некоторые модификации, которые помогут гиперспектральной камере работать в условиях яркого света.

Над подобным проектом работают и исследователи из Тель-авивского университета, однако задачи, которые они собираются решать при помощи своей камеры, будут несколько иными. Они разрабатывают миниатюрную камеру для смартфонов, которая сможет идентифицировать уникальные электромагнитные подписи различных химических веществ, и это позволит узнать химический состав практически любого материала, попавшего в поле зрения гиперспектральной камеры.